(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
架線から架線電圧の供給を受け、充放電動作を行って、鉄道車両の内部回路へ電源を供給するコンデンサ装置と、前記コンデンサ装置の電圧を計測する電圧センサとともに前記鉄道車両に搭載されている情報処理装置であって、
前記鉄道車両の走行中に、前記鉄道車両の走行状態を表す走行状態値が所定の範囲内にあるか否かを監視する走行状態監視部と、
前記走行状態監視部により前記鉄道車両の走行状態値が所定の範囲内にあると判断された場合に、前記電圧センサから前記コンデンサ装置の電圧値を入力するとともに、前記走行状態監視部により所定の範囲内にあると判断された走行状態値が、それぞれが所定の区分幅を持つ複数の状態値区分のいずれに属するかを判断する電圧値入力部と、
状態値区分ごとに蓄積領域を有し、前記電圧値入力部が入力した電圧値を対応する状態値区分の蓄積領域にて蓄積する電圧値蓄積部と、
前記電圧値蓄積部の各蓄積領域に蓄積されている電圧値を用いて、状態値区分ごとに電圧値の時間推移をグラフ形式で表す電圧値時間推移情報を生成し、所定の表示装置に前記電圧値時間推移情報を出力する電圧値時間推移情報生成部とを有し、
前記走行状態監視部は、
前記鉄道車両の走行速度、前記コンデンサ装置の温度、ブレーキノッチの少なくともいずれかの値を走行状態値とし、前記鉄道車両の走行速度、前記コンデンサ装置の温度、ブレーキノッチの少なくともいずれかの値が所定の範囲内にあるか否かを監視し、
前記電圧値入力部は、
前記鉄道車両の走行速度、前記コンデンサ装置の温度、ブレーキノッチのいずれかの値を状態値区分に区分することを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記情報処理装置は、更に、
前記コンデンサ装置の電圧値の適正範囲が示される電圧値適正範囲情報を記憶する情報記憶部を有し、
前記電圧値時間推移情報生成部は、
電圧値適正範囲情報に示される電圧値の適正範囲が表される電圧値時間推移情報を生成することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記情報処理装置は、更に、
前記電圧値蓄積部の各蓄積領域に蓄積されている電圧値と電圧値適正範囲情報に示される電圧値の適正範囲とを用いて、状態値区分ごとに、適正範囲外にある電圧値を抽出するとともに、適正範囲外にある電圧値と適正範囲の上限又は下限との差を算出する電圧値評価部を有することを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両に搭載されているコンデンサ装置の特性を監視する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両を駆動する車両装置の内部にはコンデンサ装置が使用されている。主要なコンデンサ装置にフィルタコンデンサがある。
フィルタコンデンサは、架線から入ってくるＤＣ１５００Ｖを、車両装置の一つであるインバータ装置へ入力するために接続されている部品である。
フィルタコンデンサは架線からのノイズとインバータの高周波ノイズを除去する役割を持つ。
原理は通常のコンデンサと同じで、１０，０００μＦ程度の電荷容量を持つ。
フィルタコンデンサが故障すると、インバータ装置を故障させる要因になるばかりか、インバータの高周波ノイズが空間に伝搬され、そのノイズにより他の車両を停止させる場合がある（過去に障害事例あり）。
したがって、フィルタコンデンサの異常監視は、車両の安全運行における重要な課題である。
【０００３】
フィルタコンデンサの異常の一因には充放電特性の劣化がある。
充放電特性の試験方法として特許文献１に開示の方式がある。
この方式は車上で架線とフィルタコンデンサを切り離す接触器と、コンデンサと並列に放電回路を取り付け、コンデンサを充電した状態で接触器を開放し、放電電圧を監視し、計算によりコンデンサ容量を見積もることで、ある閾値以下に容量が低下した場合、これを検出し、運転台へ通知・表示するとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−５６９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術ではフィルタコンデンサの劣化監視を非走行状態（鉄道車両が走行していない状態）でしかできない。
その理由は次の通りである。
列車を運行している本線では、架線電圧や温度環境によりフィルタコンデンサにかかる負荷が変動し、充放電特性が安定しない。
そのため、フィルタコンデンサの異常を検出するために誤検知や検知もれのない適切な閾値を設けることができず、走行中の監視が困難となっている。
そのため、始業前（車両の走行前）に時間を取り、フィルタコンデンサの検査を行っている。
【０００６】
上記のように、特許文献１の技術は鉄道車両の走行中にコンデンサ装置の状態監視ができないという課題がある。
本発明は、このような課題を解決することを主な目的の一つとしており、鉄道車両の走行中にもコンデンサ装置の状態監視を可能にすることを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る情報処理装置は、
コンデンサ装置と、前記コンデンサ装置の電圧を計測する電圧センサとが搭載されている鉄道車両に搭載され、
前記鉄道車両の走行中に、前記鉄道車両の走行状態を表す走行状態値が所定の蓄積対象範囲内にあるか否かを監視する走行状態監視部と、
前記走行状態監視部により前記鉄道車両の走行状態値が蓄積対象範囲内にあると判断された場合に、前記電圧センサから前記コンデンサ装置の電圧値を入力するとともに、前記走行状態監視部により蓄積対象範囲内にあると判断された走行状態値が、それぞれが所定の区分幅を持つ複数の状態値区分のいずれに属するかを判断する電圧値入力部と、
状態値区分ごとに蓄積領域を有し、前記電圧値入力部が入力した電圧値を対応する状態値区分の蓄積領域にて蓄積する電圧値蓄積部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、車両の走行中にコンデンサ装置の電圧値を状態値区分に分けて蓄積するため、状態値区分ごとに電圧値の時間推移を可視化することができ、この結果、車両の乗務員が車両走行中にコンデンサ装置の状態を監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係るシステム構成例を示す図。
【図２】実施の形態１に係る伝送監視部の動作例を示すフローチャート図。
【図３】実施の形態１に係る状態区分部の動作例を示すフローチャート図。
【図４】実施の形態１に係る走行状態情報を示す図。
【図５】実施の形態１に係る監視ルールの例を示す図。
【図６】実施の形態１に係る監視ルールの例を示す図。
【図７】実施の形態１に係る格納処理部の動作例を示すフローチャート図。
【図８】実施の形態１に係る区分ごとのコンデンサ電圧値の蓄積例を示す図。
【図９】実施の形態１に係る可視化部の動作例を示すフローチャート図。
【図１０】実施の形態１に係る評価値設定部の動作例を示すフローチャート図。
【図１１】実施の形態１に係る監視ルールの例を示す図。
【図１２】実施の形態１に係る車両装置監視システムのハードウェア構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
本実施の形態では、従来は困難であった鉄道車両（以下、単に車両ともいう）の運転中に車両装置内部のコンデンサ装置の異常を監視する方式を説明する。
【００１１】
図１は、本実施の形態に係る車両装置監視システムを含む車両システムの構成例を示す。
車両内部には車両内ネットワークが引かれ、車両の運転手は運転台装置から加速・減速指令やブレーキ指令、エアコンの温度調節指令などを出す。
これらの指令は、運転台装置から車両内ネットワークへ定期的に運転制御情報として送信される。
制御装置やブレーキ装置、エアコン装置などの車両装置は、車両内ネットワークに流れる運転制御情報を受信し、各車両装置が動作する。
【００１２】
図１に示すように、車両システムでは、車両内ネットワークにコンデンサ装置２を内蔵した車両装置１００と車両装置監視システム２００（情報処理装置の例）が接続され、運転制御情報が車両内ネットワークに流れている。
【００１３】
車両装置１００は、車両内ネットワークから運転制御情報を受信し、車両装置１００の動作を開始する。
車両装置１００は、車両の運転時に架線から車両装置の主回路に供給される電流を制御する接触器（不図示）を有する。
車両装置１００では、まず、架線電圧をコンデンサ装置２へ供給するため、接触器が架線電圧の通電や切断を行う。
次に、コンデンサ装置２は充放電動作を行い、車両装置１００の内部回路へ電源の供給を行う。
同時にコンデンサ装置２の温度は温度センサ１が計測し、コンデンサ装置２の端子電圧（以下、単に電圧ともいう）は電圧センサ３が計測する。
【００１４】
車両装置監視システム２００において、伝送監視部４は車両内ネットワークを流れる運転制御情報を受信する。
さらに車両装置１００からコンデンサ装置２の温度を受信する。
伝送監視部４は、受信した運転制御情報及びコンデンサ装置の温度を、状態区分部５へ渡す。
なお、後述するように、運転制御情報には、鉄道車両の走行速度の値、ブレーキノッチ等の値が含まれ、これらの値及びコンデンサ装置の温度値が走行状態値に相当する。
【００１５】
状態区分部５は伝送監視部４から得られた車両の走行状態値を監視ルールと比較する。
監視ルールは、コンデンサ装置２の電圧値を装置履歴蓄積部８に蓄積すべき走行状態値を定義している。
つまり、監視ルールには、鉄道車両の走行速度やコンデンサ装置２の温度等について、コンデンサ装置２の電圧値を蓄積すべき蓄積対象範囲が示されている。
そして、現在伝送監視部４から得られた車両の走行状態値が監視ルールに記載されている走行状態と一致するか否か、すなわち、走行状態値が監視ルールに記載されている蓄積対象範囲内にあるか否かを監視する。
そして、車両の走行状態が監視ルールに記載されている走行状態と一致する場合に、状態区分部５は車両装置１００内の電圧センサ３からコンデンサ装置２の現在の電圧値を入力する。
更に、状態区分部５は、走行状態値が状態値区分のいずれに属するかを判断する。
状態値区分には、それぞれ所定の区分幅が設けられており、状態区分部５は、走行状態値がどの状態値区分の区分幅に入るかを判断する。
状態区分部５は、走行状態監視部及び電圧値入力部の例である。
【００１６】
監視ルール記憶部６は、状態区分部５が参照する監視ルールを記憶している。
監視ルール記憶部６は情報記憶部の例である。
【００１７】
格納処理部７は、状態区分部５から受け取ったコンデンサ装置の状態値区分ごとの電圧値を、到着順に装置履歴蓄積部８へ格納する。
その際、状態値区分ごとに電圧値の格納を行う。
なお、格納処理部７は、電圧値の格納の終了後、可視化部９へ履歴の可視化を指示する。
【００１８】
装置履歴蓄積部８は、状態値区分ごとに蓄積領域を有し、状態区分部５が入力した電圧値を対応する状態値区分の蓄積領域にて蓄積する。
装置履歴蓄積部８は、電圧値蓄積部の例である。
【００１９】
可視化部９は、格納処理部７の指示を受け、コンデンサ装置２の電圧値の時間推移の可視化を行う。
より具体的には、可視化部９は、表示装置３００との対話を用いてユーザが指定したコンデンサ装置２の電圧値の推移をグラフ形式で表す電圧値時間推移情報を生成し、表示装置３００に電圧値時間推移情報を出力し、表示装置３００に表示させる。
さらに、コンデンサ装置２の電圧値の推移が監視ルールで定義されている異常の閾値に達していた場合に警告を行う。
可視化部９は、電圧値時間推移情報生成部の例である。
【００２０】
評価値設定部１０は、装置履歴蓄積部８に記録されたコンデンサ装置の電圧値の推移の傾向を統計的に解析する。
より具体的には、評価値設定部１０は、コンデンサ装置の電圧値の推移の傾向（実測値）が監視ルールで定義した異常の閾値（想定値）とどの程度差異があるかを計算する。
また、状態区分部５で分割した状態値区分ごとにどのような傾向が存在するかを計算する。
評価値設定部１０は、電圧値評価部の例である。
【００２１】
ここで、本実施の形態に係る車両装置監視システム２００の動作の概要を説明する。
はじめに、伝送監視部４が、車両の運転制御情報と車両装置１００のセンサ情報（温度センサ１で計測された温度の値）を収集し、運転制御情報とセンサ情報を状態区分部５に出力する。
次に、状態区分部５が、現在の車両の走行状態値がコンデンサ装置２の電圧値を蓄積すべき状態であるかを判断する。
コンデンサ装置の電圧値を蓄積すべき状態は監視ルールに定義しており、状態区分部５は、現在の車両の走行状態値と監視ルールの内容を比較し、比較結果が一致した場合、車両装置１００の電圧センサ３からコンデンサ装置の電圧値を読み取る。
そして、読み取ったコンデンサ装置の電圧値を装置履歴蓄積部８にて一定期間保存する。
次に、可視化部９が、保存しているコンデンサ装置の電圧をグラフ形式で表示し、コンデンサ装置の電圧の推移を視覚的に判別可能にする。
最後に、評価値設定部１０が、監視ルールで定義した異常の閾値とが、実際に収集した値との間でどの程度の差異が発生しているかを算出する。
【００２２】
以下、図面を参照して、本実施の形態に係る車両装置監視システム２００の動作の詳細を説明する。
【００２３】
図２は伝送監視部４の処理の流れを示す。
伝送監視部４は一定の周期で車両の運転制御情報と温度センサの情報を収集する。
【００２４】
はじめに、伝送監視部４は車両内ネットワークを流れる運転制御情報を収集する。
収集方法の例として運転制御情報がＩＰネットワークにブロードキャストされている場合、伝送監視部４が監視ポートを用意し運転制御情報を待ち受ける方法がある。
また、運転制御情報がＩＰネットワーク内の特定の車両装置あてに送信されている場合、伝送監視部４がハブやスイッチなどの中継装置を経由して車両装置１００あての運転制御情報を入手する方法がある。
収集した運転制御情報は内部メモリへ格納する。
【００２５】
次に、伝送監視部４は監視する車両装置からコンデンサ装置２の温度を収集する。
収集方法には車両装置１００の温度センサ１から伝送監視部４へ直接配線する方法や、車両装置１００に情報送信用のサーバを備える方法がある。
収集したコンデンサ装置２の温度情報は内部メモリへ格納する。
【００２６】
収集周期が超過した際に、伝送監視部４は、収集した運転制御情報とコンデンサ装置の温度を状態区分部５へ伝える。
伝える方法は伝送監視部４が状態区分部５へイベントを発行し、伝送監視部４の内部メモリのアドレスを伝える方法がある。
【００２７】
なお、伝送監視部４は一定の周期で実行するため、次の周期に達するまで待機処理を行う。
次の周期がきた場合、運転制御情報の収集処理に戻る。
【００２８】
図３は状態区分部５の処理の流れを示す。
状態区分部５は伝送監視部４からのイベントに従い処理を開始する。
【００２９】
はじめに、状態区分部５は伝送監視部４が収集した運転制御情報とコンデンサ装置の温度から現在の走行状態を示す走行状態情報を生成する。
図４は、状態区分部５が生成する走行状態情報の例である。
図４の走行状態情報では、４周期分（ｔ〜ｔ＋３）の走行状態が示される。
また、図４の走行状態情報は、車両速度、キロ程、スイッチ情報、力行ノッチ情報、ブレーキノッチ情報、フラグ情報、コンデンサ温度を構成要素とするが、他の構成要素を含ませてもよい。
【００３０】
次に、状態区分部５はコンデンサ装置の電圧値を収集する。
電圧値を収集する判断基準は先に生成した現在の走行状態情報と監視ルールを比較することにより行う。
図５に監視ルールの例を示す。
監視ルールにはコンデンサ装置の電圧値を収集する際の条件と収集期間を記載している。
図５の例では車両速度が５ｋｍ／ｈ以上１０ｋｍ／ｈ未満（条件１）、かつコンデンサ温度が３５℃以上４０℃未満（条件１）、かつブレーキノッチ情報が０（条件３）である際にコンデンサ装置の電圧値を４周期収集することを表している。
これら車両速度、コンデンサ温度、ブレーキノッチがそれぞれ走行状態値に相当し、また、車両速度の範囲（５ｋｍ／ｈ以上１０ｋｍ／ｈ未満）、コンデンサ温度の範囲（３５℃以上４０℃未満）、ブレーキノッチの範囲（０）が、それぞれ蓄積対象範囲に相当する。
また、図５の例では、区分条件が「車両速度」であり、区分条件が「５」であるため、条件１の車両速度の範囲を５段階に区分することが示されている。
図５の例では、車両速度を複数の区分に分類することが示されているが、他の走行状態値、例えば、コンデンサ装置の温度やブレーキノッチの値を複数の区分に分類してもよい。
このような走行状態値の区分は状態値区分と呼ぶ（以下では、単に区分ともいう）。
また、図５の監視ルールには、コンデンサ装置の電圧値の下限閾値と上限閾値が定義されているが、これらについては後述する。
なお、監視ルールは図６のように複数持つことができる。
状態区分部５は監視ルールの収集期間に記載された周期の間、コンデンサ装置２の電圧値を収集する。
【００３１】
次に、状態区分部５は、電圧センサ３から入力したコンデンサ装置２の電圧値が属する状態値区分を判断する。
区分する条件と区分する数は監視ルールの記載に従う。
図５の例では、収集したコンデンサ装置の電圧値を車両速度別に５分割する。
すなわち、入力したコンデンサ装置２の電圧値が５ｋｍ／ｈ（５．０ｋｍ／ｈ以上６．０ｋｍ／ｈ未満）、６ｋｍ／ｈ（６．０ｋｍ／ｈ以上７．０ｋｍ／ｈ未満）、７ｋｍ／ｈ（７．０ｋｍ／ｈ以上８．０ｋｍ／ｈ未満）、８ｋｍ／ｈ（８．０ｋｍ／ｈ以上９．０ｋｍ／ｈ未満）、９ｋｍ／ｈ（９．０ｋｍ／ｈ以上１０．０ｋｍ／ｈ未満）の５段階のうちのいずれに属するかを判断する。
なお、電圧値を区分に分類する際に基準となる車両速度は、当該電圧値が電圧センサ３で計測された際の車両速度である。
例えば、車両速度５．５ｋｍ／ｈのときに計測された電圧値は、５ｋｍ／ｈの区分に分類される。
【００３２】
最後に、状態区分部５は収集したコンデンサ装置２の電圧値を格納処理部７へイベントを送信し渡し処理を終了する。
格納処理部７へ渡す情報は複数の区分に分けたコンデンサ装置２の電圧値と区分条件、区分値である。
【００３３】
図７は格納処理部７の処理の流れを示す。
【００３４】
はじめに、格納処理部７は状態区分部５から複数の区分に分けられたコンデンサ装置２の電圧値を受け取る。
受け取る情報はコンデンサ装置２の電圧値、区分条件、区分値である。
図５の監視ルールをもとにコンデンサ装置の電圧値を区分した場合、格納処理部７には図８の情報が渡される。
【００３５】
次に、格納処理部７は受け取ったコンデンサ装置２の電圧値を装置履歴蓄積部８へ蓄積する。
コンデンサ装置２の電圧値は、区分条件と区分値ごとに独立した記録領域を確保し蓄積する。
つまり、装置履歴蓄積部８は、状態値区分ごとに記録領域を有し、状態区分部５からの電圧値を対応する状態値区分の記録領域にて蓄積する。
この記録領域が存在していない場合、格納処理部７は新しい記録領域を作成しコンデンサ装置２の電圧値を記録させる。
記録領域が存在している場合、格納処理部７は対応する記録領域にコンデンサ装置２の電圧値を追記する。
【００３６】
次に、格納処理部７は装置履歴の管理を行う。
装置履歴蓄積部８に蓄積されたコンデンサ装置２の電圧値の推移は一定期間だけ保存するものとし、一定期間より古いものを装置履歴蓄積部８から削除する。
コンデンサ装置２の電圧値の保存期間はあらかじめ定義しておく。
【００３７】
最後に、格納処理部７は可視化部９へ処理終了のイベントを送信し処理を終了する。
【００３８】
図９は可視化部９の処理の流れを示す。
可視化部９は、コンデンサ装置２の電圧値の推移を表示装置３００へ表示し、異常の判定を行う。
【００３９】
はじめに、可視化部９はコンデンサ装置２の電圧値の推移を表示装置３００へ表示する。
つまり、コンデンサ装置２の電圧値の推移を状態値区分ごとに折れ線グラフ形式で表示する電圧値時間推移情報を生成し、電圧値時間推移情報を表示装置３００に出力し、表示装置３００に表示させる。
つまり、図５の監視ルールで定義された状態値区分によれば、例えば車両速度５ｋｍ／ｈの際に計測されたコンデンサ装置２の電圧値における時間推移が示される電圧値時間推移情報が生成される。
電圧値時間推移情報は車両速度５ｋｍ／ｈのときに計測された複数の電圧値を時刻順にプロットしたものであり、それぞれの電圧値の計測時刻は必ずしも連続していないが、車両速度５ｋｍ／ｈのときのコンデンサ装置２の電圧値の特性・傾向を時系列に把握することができる。
なお、可視化部９は、複数の折れ線グラフを同時に表示する電圧値時間推移情報を生成することができ、また、表示色の変更や折れ線グラフ内の特定の場所を拡大して表示するなどのユーザインタフェース機能を備える。
【００４０】
次に、可視化部９はコンデンサ装置の異常判定を行う。
コンデンサ装置の異常は電圧値の推移が閾値を超えることで判定する。
閾値の上限と下限は監視ルールに定義したものを用いて、判定結果を画面へ表示する。
なお、図５に示した監視ルールでは、全ての速度区分において、下限閾値は１０００Ｖで一定であり、上限閾値は１２５０Ｖで一定である。
これに代え、例えば、図１１に示すように、速度区分ごとに下限閾値と上限閾値を異なるようにしてもよい。
図１１の例では、下限閾値は１０００Ｖ（５Ｋｍ／ｈ）〜１０４０Ｖ（９Ｋｍ／ｈ）の範囲となり、上限閾値は１２１０Ｖ（５Ｋｍ／ｈ）〜１２５０Ｖ（９Ｋｍ／ｈ）の範囲となる。
【００４１】
また、可視化部９は、コンデンサ装置の電圧値の折れ線グラフに、図５又は図１１の上限閾値及び下限閾値を重畳した電圧値時間推移情報を生成し、表示装置３００に表示させることもできる。
【００４２】
最後に、可視化部９は評価値設定部１０へ判定終了のメッセージを送る。
【００４３】
このように、本実施の形態に係る車両装置監視システム２００は、車両の走行中にコンデンサ装置の電圧値を状態値区分に分けて蓄積し、状態値区分ごとに電圧値の時間推移を可視化するため、車両の乗務員が車両走行中にコンデンサ装置の状態を監視することができる。
【００４４】
図１０は評価値設定部１０の処理の流れを示す。
評価値設定部１０は収集したコンデンサ装置の電圧値の推移の傾向が、監視ルールで定義した異常の閾値とどの程度差異があるかを計算する。
つまり、評価値設定部１０は、装置履歴蓄積部８の各蓄積領域に蓄積されている電圧値と監視ルール（電圧値適正範囲情報）に示される電圧値の適正範囲（下限閾値と上限閾値の間の範囲）とを用いて、状態値区分ごとに、適正範囲外にある電圧値を抽出するとともに、適正範囲外にある電圧値と適正範囲との差を算出する。
【００４５】
はじめに、評価値設定部１０は、閾値の補正を行う対象を選択する。
装置履歴蓄積部８にコンデンサ装置の電圧値が記録されている状態値区分のうち、装置履歴蓄積部８に定められている保存期間いっぱいに電圧値が記録されている区分、すなわち、装置履歴蓄積部８が蓄積可能な全期間にわたって電圧値が記録されている状態値区分を選択する。
【００４６】
次に、評価値設定部１０は、選択したすべての区分について区分ごとにコンデンサ装置の電圧値の推移に対して値の最大値と最小値を求め、閾値の上限と最大値との差分、閾値の下限と最小値との差分を算出する。
算出した結果はログへ保存し、外部入力手段１１が参照可能にする。
【００４７】
この結果、システム管理者等が、評価値設定部１０により算出された最大値、最小値、閾値の上限と最大値との差分、閾値の下限と最小値との差分を外部入力手段１１を用いて参照し、これら値を用いて監視ルールの上限閾値、下限閾値を補正することができる。
【００４８】
以上、本実施の形態では、車両の走行中にコンデンサ装置の電圧値を状態値区分に分けて蓄積し、状態値区分ごとに電圧値の時間推移を可視化するため、車両の乗務員が車両走行中にコンデンサ装置の状態を監視することができる。
また、車両走行中にコンデンサ装置の状態監視ができることから、始業前の車両装置の点検が不要になり、保守作業時間の短縮を図ることができる。
また、定期検査が不要になることでの人員コストが削減できるという効果が得られる。
【００４９】
また、状態値区分ごとに電圧値の時間推移をグラフ表示するため、コンデンサ装置の特性を詳細に解析することができる。
上述の速度区分ごとに電圧値の時間推移をグラフ表示する場合を例にとると、車両速度５Ｋｍ／ｈのときと１０Ｋｍ／ｈのときとでは回路を流れる電流値が異なり、このため車両速度５Ｋｍ／ｈのときと１０Ｋｍ／ｈのときとでは抵抗Ｒの値が異なる。
つまり、時定数τ＝ＲＣ（Ｃは静電容量）のＲが異なる条件に相当する。Ｒが異なる条件を同列に扱うと、τが短くなった原因がＣの容量抜けなのかＲが小さくなったのかが分からなくなる。
この点、本実施の形態によれば、速度区分ごとに電圧値をまとめることで、Ｒの値が同じ状態における電圧値の推移を解析することができる。
【００５０】
以上、本実施の形態では、鉄道車両が営業運転中に、コンデンサ装置の突発的な異常、経年劣化の推移を常時監視するための装置構成を説明した。
【００５１】
より具体的には、
コンデンサ装置２と、
車両の運転時に架線から車両装置の主回路に供給される電流を制御する接触器と、
コンデンサ装置の温度を計測する温度センサ１と、
コンデンサ装置の端子電圧を監視する電圧センサ３を有する車両装置１００と、
車両が車両装置１００を制御する際に運転台から車両装置１００へ車両内ネットワークを経由して送信する運転制御情報（速度、ノッチ、力行指令等）を収集する伝送監視部４（制御情報はＶＶＶＦ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）入力の負荷状態を決定する）と、
電圧センサ３からの電圧値を複数の区分に分割する状態区分部５と、
コンデンサ装置２の電圧値を収集する際の運転制御情報、接触器および遮断機の状態、コンデンサ装置の温度、コンデンサ装置の容量成分を区分するための基準、各区分における容量成分の異常の上限値および下限値を保存する監視ルールを記憶する監視ルール記憶部６と、
状態区分部５において複数の区分に分割されたコンデンサ装置の電圧値を到着時間順に格納する格納処理部７と、
格納処理部７による格納処理により、コンデンサ装置の電圧値の履歴を保存する装置履歴蓄積部８と、
装置履歴蓄積部８が記録した複数のコンデンサ装置の電圧値をグラフ化し、コンデンサ装置の状態の推移およびコンデンサ装置の異常を視覚的に判別可能にする可視化部９と、
装置履歴蓄積部８に保存されている複数の区分のコンデンサ装置の電圧値の履歴を取り出し、監視ルールで定義しているコンデンサ装置の劣化の異常閾値と、実際に計測したコンデンサ装置の電圧値の推移から算出した閾値の差異を、コンデンサ装置の異常を見極める評価基準として利用者に提示する評価値設定部１０とを有する車両装置監視システム２００と、
伝送監視部４と評価値設定部１０の値を受け、監視ルールに、情報の収集対象となる車両装置、車両装置から収集する情報の種別、計測条件、計測結果の演算方法を送信する外部入力手段１１とを有する車両システムを説明した。
【００５２】
最後に、本実施の形態に示した車両装置監視システム２００のハードウェア構成例について説明する。
図１２は、本実施の形態に示す車両装置監視システム２００のハードウェア資源の一例を示す図である。
なお、図１２の構成は、あくまでも車両装置監視システム２００のハードウェア構成の一例を示すものであり、車両装置監視システム２００のハードウェア構成は図１２に記載の構成に限らず、他の構成であってもよい。
【００５３】
図１２において、車両装置監視システム２００は、プログラムを実行するＣＰＵ９１１（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）を備えている。
ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介して、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）９１３、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）９１４、通信ボード９１５、表示装置９０１、キーボード９０２、マウス９０３、磁気ディスク装置９２０と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。
更に、ＣＰＵ９１１は、ＦＤＤ９０４（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、コンパクトディスク装置９０５（ＣＤＤ）、プリンタ装置９０６と接続していてもよい。また、磁気ディスク装置９２０の代わりに、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）、光ディスク装置、メモリカード（登録商標）読み書き装置などの記憶装置でもよい。
ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３、ＦＤＤ９０４、ＣＤＤ９０５、磁気ディスク装置９２０の記憶媒体は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置の一例である。
本実施の形態で説明した監視ルール記憶部６及び装置履歴蓄積部８は、ＲＡＭ９１４、磁気ディスク装置９２０等により実現される。
通信ボード９１５、キーボード９０２、マウス９０３、ＦＤＤ９０４などは、入力装置の一例である。
また、通信ボード９１５、表示装置９０１、プリンタ装置９０６などは、出力装置の一例である。
【００５４】
通信ボード９１５は、図１に示すように、車両内ネットワークに接続されている。
【００５５】
磁気ディスク装置９２０には、オペレーティングシステム９２１（ＯＳ）、ウィンドウシステム９２２、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。
プログラム群９２３のプログラムは、ＣＰＵ９１１がオペレーティングシステム９２１、ウィンドウシステム９２２を利用しながら実行する。
【００５６】
また、ＲＡＭ９１４には、ＣＰＵ９１１に実行させるオペレーティングシステム９２１のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。
また、ＲＡＭ９１４には、ＣＰＵ９１１による処理に必要な各種データが格納される。
【００５７】
また、ＲＯＭ９１３には、ＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ  Ｉｎｐｕｔ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）プログラムが格納され、磁気ディスク装置９２０にはブートプログラムが格納されている。
車両装置監視システム２００の起動時には、ＲＯＭ９１３のＢＩＯＳプログラム及び磁気ディスク装置９２０のブートプログラムが実行され、ＢＩＯＳプログラム及びブートプログラムによりオペレーティングシステム９２１が起動される。
【００５８】
上記プログラム群９２３には、本実施の形態の説明において「〜部」（「監視ルール記憶部６及び装置履歴蓄積部８」以外、以下同様）として説明している機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ９１１により読み出され実行される。
【００５９】
ファイル群９２４には、本実施の形態の説明において、「〜の収集」、「〜の判断」、「〜の判定」、「〜の判別」、「〜の計算」、「〜の比較」、「〜の評価」、「〜の更新」、「〜の設定」、「〜の登録」、「〜の選択」等として説明している処理の結果を示す情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「〜ファイル」や「〜データベース」の各項目として記憶されている。
「〜ファイル」や「〜データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。
ディスクやメモリなどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してＣＰＵ９１１によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出される。
そして、読み出された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・編集・出力・印刷・表示などのＣＰＵの動作に用いられる。
抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・編集・出力・印刷・表示のＣＰＵの動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリ、レジスタ、キャッシュメモリ、バッファメモリ等に一時的に記憶される。
また、本実施の形態で説明しているフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示す。
データや信号値は、ＲＡＭ９１４のメモリ、ＦＤＤ９０４のフレキシブルディスク、ＣＤＤ９０５のコンパクトディスク、磁気ディスク装置９２０の磁気ディスク、その他光ディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記録される。
また、データや信号は、バス９１２や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。
【００６０】
また、本実施の形態の説明において「〜部」として説明しているものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。
すなわち、本実施の形態で説明したフローチャートに示すステップ、手順、処理により、本発明を方法として把握することができる。
また、「〜部」として説明しているものは、ＲＯＭ９１３に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。
或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。
ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記憶される。
プログラムはＣＰＵ９１１により読み出され、ＣＰＵ９１１により実行される。
すなわち、プログラムは、本実施の形態の「〜部」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、本実施の形態の「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。
【００６１】
このように、本実施の形態に示す車両装置監視システム２００は、処理装置たるＣＰＵ、記憶装置たるメモリ、磁気ディスク等、入力装置たるキーボード、マウス、通信ボード等、出力装置たる表示装置、通信ボード等を備えるコンピュータである。
そして、上記したように「〜部」として示された機能をこれら処理装置、記憶装置、入力装置、出力装置を用いて実現するものである。
【符号の説明】
【００６２】
１  温度センサ、２  コンデンサ装置、３  電圧センサ、４  伝送監視部、５  状態区分部、６  監視ルール記憶部、７  格納処理部、８  装置履歴蓄積部、９  可視化部、１０  評価値設定部、１１  外部入力手段、１００  車両装置、２００  車両装置監視システム、３００  表示装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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